光解離と光イオン化の主な違いは、光解離が光子の活動によって化合物が分解されるのに対し、光イオン化は光子が試料中の原子や分子と相互作用してイオン種を形成することである。

つまり、光解離と光イオン化は、いずれも光子と原子や分子との相互作用を表す物理過程である。

カタログ

1. 概要と主な相違点 2. 光分解とは 3. 光電離とは 4. 横並び比較 - 光分解と光電離の表形式 5. まとめ

光解離は何ですか？

光分解とは、光子の作用により化合物が分解される物理過程のことである。1つ以上の光子と1つの標的分子との相互作用と定義することができる。さらに、このプロセスは可視光に限定されるものではありません。つまり、化合物の化学結合に影響を与えるのに十分なエネルギーを持つ光子であれば、光分解を起こすことができる。さらに、光子のエネルギーは、その電磁波の波長に反比例している。そのため、高エネルギーや小さな波長の電磁波が光分解反応に関与している可能性があります。

光分解の一般的な例として、光合成における光分解が挙げられる。光分解は、光合成のヒル反応の一部として起こる光依存性の反応である。反応は以下の通りです。

H2A+photon⇒2e+2H++A

また、光酸は、光を吸収すると光解離を起こし、プロトンを移動させて光塩基を形成する分子であるが、ここでは電子励起状態で解離が起こる。

光電離は何ですか？

光イオン化は、光子と原子または分子との反応によってイオンが形成される物理的プロセスである。しかし、ある種の相互作用は非イオン化種を形成するため、光子と原子・分子間のすべての相互作用を光イオン化として分類することはできません。したがって、相互作用を化学種の光イオン化断面積に関連付ける必要があります。さらに、この光イオン化断面積は、光子のエネルギーと、プロセスを受ける化学種の性質に依存する。

図1: 光電離により、深宇宙で見えないフィラメントが光る。

多光子イオン化は、複数の光子がエネルギーを結合して原子や分子をイオン化する光イオン化の一形態です。ここで、光子のエネルギーはイオン化エネルギー閾値以下であることが望ましい。

トンネルイオン化は、上記のタイプに加えて、光イオン化プロセスに使用するレーザーの強度を上げたり、より長い波長を使用することで、多光子イオン化を可能にする光イオン化反応の一種である。その結果、原子ポテンシャルに歪みが生じ、結合状態と連続状態の間には比較的低く狭いポテンシャル障壁しか残らないのである。ここで、電子はポテンシャル障壁を越えることができる。それぞれ、トンネルイオン化、オーバーバリアイオン化と呼ばれています。

光解離と光電離の違い

光解離と光電離は物理的なプロセスです。光解離と光イオン化の主な違いは、光解離が光子の活動によって化合物が分解されるのに対し、光イオン化は光子が試料中の原子や分子と相互作用してイオン種を形成することである。

光解離と光イオン化の違いについては、以下のインフォグラフィックで詳しく解説しています。

概要 - 光解離 vs. 光電離

光解離と光電離は物理的なプロセスです。光解離と光イオン化の大きな違いは、光解離が光子の活動によって化合物を分解するのに対し、光イオン化は光子が試料中の原子や分子と相互作用してイオン種を形成することである。

引用

1 "光電離"